木质纤维原料与纤维素酶相互作用的研究进展

阐述木质纤维原料与纤维素酶系统间的相互作用有助于揭示底物物理及化学性能对纤维素酶的抑制机理,提高木质纤维原料的纤维素酶解转化率。本文主要介绍了木质纤维模型物薄膜的制备进展,各种新兴技术在实时观测木质纤维原料与纤维素酶相互作用方面的应用进展以及人们对提高纤维素酶解效率所做的努力,为木质纤维原料的高效利用提供理论支持。     

纳米氧化锌抗菌纸的制备及其抗菌性能的研究

采用浸渍法使Zn~(2+)进入纸基纤维内,然后通过一步水热法合成出负载有不同形貌的纳米氧化锌(ZnO)抗菌纸,在保证抗菌性能的同时实现其固定化,避免二次污染。探究了不同制备工艺条件对纳米ZnO抗菌纸的形貌、抗菌性能和物理性能的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物的结构和形貌进行表征。结果表明,抗菌纸上负载的ZnO纳米颗粒均为结晶良好的六方纤锌矿结构,不同制备条件生成的纳米颗粒结构差异巨大,有棒状、针状、米粒状等;以抑菌率为主要指标,通过正交实验得出的最佳制备工艺为:浸渍温度70℃、浸渍时间2 min、ZnCl_2溶液质量分数45%、NaOH溶液pH值12;在此条件下制备的纳米ZnO抗菌纸对大肠杆菌的抑菌率达到76. 9%。     

厌氧颗粒污泥基吸附材料在重金属和难降解有机污染物中的研究进展

通过简述厌氧颗粒污泥基生物吸附剂在重金属和难降解有机污染物领域的研究进展;对比分析了颗粒污泥直接法和改性法的优缺点;突出了颗粒污泥基复合吸附材料的优良性能。指出了目前厌氧颗粒污泥复合吸附材料的研究还比较缺乏,涉及的吸附机理、动力学参数和影响因素等相关问题仍需进一步研究。最后展望了厌氧颗粒污泥基复合吸附材料在废水综合治理方面的研发趋势。     

响应面法优化制备PLA/木薯厌氧渣复合材料

选取机械球磨时间、机械球磨温度、模压时间三个变量进行Box-Benhnken实验,运用响应面法对聚乳酸(PLA)/木薯厌氧渣复合材料的制备工艺参数进行优化,得到各响应值与实验因素之间的数学关系模型,以及各因素对响应值的交互影响,确定PLA/木薯厌氧渣复合材料的拉伸强度及弯曲强度达最优值时,其工艺条件为:模压时间为5.99 min,机械球磨温度为59.01℃,机械球磨时间为33.42 min。在该工艺条件下制得的复合材料,其拉伸强度为44.125 6 MPa,弯曲强度为66.83 MPa。     

木薯膳食纤维可食性包装膜制备与性能研究

目的制备一种以木薯渣为原料的可食性包装纸膜,并检测其综合性能,以期制备出低成本、性能优异且绿色环保的包装纸膜。方法采用物理-酶解法提取膳食纤维,然后加入复合增稠剂、增塑剂等试剂,经脱气、铸膜、干燥成型得到环保型可食性包装膜成品,再通过力学性能检测、厚度测量、透湿度测定对薄膜性能进行表征分析。结果在实验条件下,当膳食纤维与蒸馏水的料液比(质量比)为1∶25,复合增稠剂(羧甲基纤维素钠与海藻酸钠的质量比为62∶38)的质量占膳食纤维溶液质量的3%,甘油的质量占膳食纤维溶液质量的1.6%,蜂蜡的质量占膳食纤维溶液质量的0.6%时,薄膜的性能最好,薄膜的拉伸强度和水蒸气透过系数分别为5.19MPa,0.712g·mm/(m~2·d·kPa)。结论低成本的木薯渣可制备出性能良好的可食性包装膜,可以减少环境污染,节约资源,并促进资源循环利用。     

具有反应活性的纤维素基微/纳米颗粒功能化超疏水表面的制备与表征

以微晶纤维素为原料,通过亲核取代反应合成了10-十一烯酸-硬脂酸纤维素酯(CSU)衍生物,并采用纳米沉淀法制备了CSU微/纳米颗粒,将其喷涂在CSU溶液浸渍的硅片表面后,制备出一种具有反应活性的超疏水表面。采用核磁共振波谱仪(NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、Zeta电位粒度仪(DLS)、扫描电子显微镜(SEM)及巯基-烯点击化学反应体系对CSU微/纳米颗粒及其构建的超疏水表面进行表征。重点探究了该表面的超疏水机理、热稳定性和反应活性。结果表明,所制备的CSU微/纳米颗粒平均直径约为(149±3)nm,多分散性指数(PDI)为0.132;所构建的超疏水表面的表面接触角为(153±1)°,滚动角为7°;该表面的超疏水性在温度高于40℃时不稳定,且可通过巯基-烯点击化学反应进行再功能化。     

四硫化三铁-石墨烯复合催化剂降解木素结构单元模型物丁香酸

以具有类Fenton催化活性的Fe3S4为主催化剂,采用原位生长的方式将其负载在较高比表面积的石墨烯载体上,制备出具有较高催化活性的Fe3S4-石墨烯(Fe3S4-G)复合催化剂。将该复合催化剂和H2O2构成多相类Fenton反应(Fe3S4-G-H2O2)体系,利用其催化产生的羟基自由基降解木素结构单元模型物丁香酸。研究了多相类Fenton反应过程中催化剂中铁元素与石墨烯质量比、催化剂用量、H2O2用量、pH值以及时间、温度等对降解效率的影响。结果表明,在催化剂中铁元素与石墨烯质量比为28∶1、pH值为3.02、催化剂用量为0.03 g、H2O2浓度为10 mmol/L时,丁香酸(32 mg/L)的降解率达到98.7%。     

纳米纤维素吸附材料的制备及在工业废水处理中的应用

本文综合论述了纳米纤维素的理化结构和特点,以及利用表面改性和接枝共聚等改性方法制备用于净化工业废水中的染料和重金属离子的纳米纤维素基吸附剂。分析了近几年应用较多的几种主要的改性方法如羧基化、氨基化等,以及主要的吸附剂形式（如水凝胶和气凝胶等）。最后,展望了纳米纤维素基吸附材料用于水处理的发展方向。     

纳米纤维素的疏水性及分散性研究进展

纳米纤维素以其比表面积大、机械强度高、结晶度高、生物相容性好等优异性质在纳米复合材料中具有很好的应用前景,但易于团聚、亲水性极强的特点严重限制了其应用发展。本文综述了近年来提高纳米纤维素疏水性以及在水和大部分有机溶剂中分散性的方法、各方法的反应原理以及研究进展,如表面吸附改性、酯化改性、偶联剂改性和接枝共聚改性来提高其疏水性;表面吸附改性、阳离子改性、TEMPO氧化体系改性、乙酰化改性、偶联剂改性和接枝共聚改性来改善其分散性。同时也展望了纳米纤维素研究的发展方向以及应用前景。     

胶黏物模型物在抄造系统中的稳定特性研究

选取造纸常用的施胶剂烷基烯酮二聚体(AKD)和涂布胶黏剂羧基丁苯胶乳(XSBRL)作为抄造白水微细胶黏物模型物,就其在液相中的稳定特性进行研究分析。采用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对AKD和XSBRL进行表征,通过示差扫描量热法(DSC)和热重法(TG)对其热性能进行分析,运用激光探测技术、流式技术以及荧光示踪技术相结合的方法,就抄造系统的有关参数对模型物粒径分布的影响进行研究。结果表明,相对于常温时的玻璃态,两种模型物在抄造系统常见温度范围内均处于发黏、高弹态,颗粒间发生聚集,其中,XSBRL对温度更为敏感,聚集程度比AKD的要高,并且随着系统温度的升高,两模型物的聚集趋势都略有上升;当系统温度保持在50℃时,两模型物的聚集状态都随时间延续略有增加,但随时间延续,变化幅度不大;机械搅拌作用的影响与其作用的强度有关,搅拌速度高于800 r/min时,两模型物颗粒间由轻微的聚集趋势转变为分散趋势。